細胞培養的*設施

一、無菌實驗室
無菌實驗室或操作室的設計原則是，有防止微生物污染和有害因素的影響措施，要求工作環境清潔、空氣清新、干燥和無煙塵。無菌實驗室能單獨設置。如果條件有限，只能限制在一個大實驗室內，應劃分不同的功能區或用鋁合金隔板隔開，將無菌操作室與清洗、消毒滅菌區、制備、儲藏和孵育區分開。
無菌操作區只限于細胞培養及其他無菌操作的區域。亦可把凈化工作臺置于操作室中，這樣更為安全。此室能與外界隔離，不能穿行或受其他因素干擾。操作室的大小依需要而定，一般由更衣間、緩沖間和操作間三部分組成。更衣間放在外，主要供更換衣帽、鞋子等。緩沖間位于更衣間與操作間之間，也可同時和幾個操作間相通。操作間放在內間，主要供無菌操作和細胞培養，房間應不受日光直射，大小適當，高度適宜(2.5m)。房間過大，清掃和消毒不便；過小，操作不便；頂部過高會影響紫外線的有效滅菌效果。墻壁應光滑無死角，以便清洗和消毒。工作臺不應緊靠墻壁放置，臺面漆成白色或灰色，以利于解剖組織及酚紅顯示pH的觀察。若能購置超凈工作臺則更好。無菌操作間應為密閉式，設置空氣消毒用的紫外線燈、空氣過濾凈化器和恒溫裝置。如果條件有限，僅做一般要求的細胞培養，在相對狹小的空間內，只設置凈化臺而不設操作室。但要注意季節氣候環境的影響和注意無菌操作環節。做要求較高的細胞培養，設置無菌操作室，有條件的應設凈化工作室，以避免季節影響和杜絕污染。

二、凈化工作臺
也稱超凈工作臺。目前大多數從事細胞培養工作的實驗室都已裝備了超凈工作臺。這種工作臺占據空間小，安裝方便，操作簡單，投資少，效果不比無菌操作室差，即使不設置單獨的無菌實驗室，只要購置安裝了超凈工作臺，也能進行簡單的細胞培養工作。
超凈工作臺種類繁多，但主要有三大類：一類是測流式；第二類為流直式；第三類為外流式，或稱為水平層流式。
它們的基本工作原理大同小異：內設鼓風機，驅動空氣通過高效濾器過濾凈化后，讓凈化空氣徐徐通過臺面空間，使操作區構成無菌環境。它們的區別在于氣流的方向不同，側流式即凈化后氣流由左側或右側通過臺面流向對側；直流式為氣流從上向下或從下向上流動；外流式為氣流向操作者方向吹來。這三類工作臺各有利弊。側流式和直流式能形成氣流屏而保持操作臺無菌，但在凈化氣流和外界氣體交界處可因氣流的流動形成負壓，使少許未凈化氣體混入，有可能發生污染，尤其在多雨季節的南方，會增加污染機會。外流式工作臺因氣流面向操作者流動，外方氣流不易混入，但在做有害實驗時，對操作者健康不利。使用此類工作臺一般可用有機玻璃將上半部遮擋，讓氣流從下方通過，以盡量減少其不利影響。現在很多實驗室普遍使用的側流式工作臺,是一種封閉式的工作臺,兩個側面各留兩個圓洞，供操作者手臂伸入進行操作，污染機會極少。但要拿取較大物品或進行較大范圍的操作就不夠方便。
超凈工作臺作為一種設備也需要維護和保養，才能延長其使用壽命。一般應注意以下幾點：
（1）超凈工作臺一般宜安裝在避免日光直射、清潔無塵的房間內。若能放在無菌操作區內則更佳，不僅效果好，而且濾器（料）的使用壽命長。
（2）久未使用的工作臺在使用前應進行徹底清洗、消毒滅菌。用1:1000的來蘇兒或75%的酒精擦洗臺面，濾器械的灰塵可用真空吸塵器清除。停止使用時用作防塵布或塑料布套好，避免灰塵積聚。
（3）凈化工作臺內不應放置其他與細胞培養無關的用品，更不能用作儲存室。每次使用前半小時先開紫外線燈滅菌，再關滅菌燈啟動風機，然后進行培養操作。
（4）不設在無菌操作區內經常使用的凈化臺，要注意過濾器的效果。一般2~3年更換一次，3~6個月拆下清洗一次，以保持過濾器的凈化效果。

三、恒溫培養箱
用于細胞培養的培養箱分變通電熱恒溫培養箱和CO2培養箱。溫控變化一般不超過±0.5℃,適溫度為37℃。因此要求培養箱具有較高的靈敏度。控溫裝置的優劣是電熱恒溫箱質量的關鍵，選購時一定要注意。一般選購隔水式或晶體管式控溫培養箱，適用于封閉式的培養。
CO2培養箱在細胞培養實驗室已得到普通的使用。它能提供較為恒定的CO2，通常為5%，使培養液的pH保持穩定，適用于開放式或半開放式的培養。需要注意的是：為了避免污染，要對培養箱定期進行消毒，如有紫外燈則用紫外線消毒，如無紫外燈須用酒精定期擦試消毒。另外，要維持箱內溫度、濕度的恒定，可用無菌蒸餾水定期注入外箱內，或用無菌潮濕的紗布置于托盤內，然后將培養皿、培養板置于上面，再放入CO2培養箱，以保持濕度，避免培養液蒸發而影響細胞生長。
四、其他設備
進行細胞培養除了上述三大設備外，還需配備電熱干燥箱、冰箱、水純化裝置、普通光學顯微鏡和倒置顯微鏡、細胞液氮儲存器、離心機、消毒器、抽濾裝置等。
1.電熱干燥箱：主要用于烘干熱消毒玻璃器皿，也可用于干熱消毒。在用于干熱消毒時，溫度一般要求達到160℃(滅菌)或180℃(去除熱原)，消毒時間須在2h以上。細胞培養實驗室常用的干燥箱為鼓風式電熱干燥箱（規格為5605 mm×500 mm×500mm），雖然升溫較慢，但溫度均勻，效果較好。鼓風與升溫同時開始，待溫度達100℃后再打開，以避免玻璃器皿突然遇冷而炸裂損壞。金屬解剖器械、塑料制品、橡膠制品等不能放在干燥箱內滅菌。
2.冰箱：一般用雙門冰箱，既有4℃左右的冷藏區，又有-20℃以下的冷凍區。如條件許可，應有一臺普通冷藏冰箱和一臺低溫冰箱（<-70℃）。前者主要用于儲存培養液、生理鹽水、Hanks液、試劑等培養用的物品和短期保存的組織標本。后者用于保存需較長時間存放的制劑，如酶、血清和組織標本等。冰箱應保持清潔，防止污染。禁止存放有毒、易燃、易揮發物品。
3.顯微鏡：應有一臺普通顯微鏡和一臺倒置顯微鏡。前者用于細胞計數和一般觀察，后者用于觀察細胞的生長情況和有無污染。若條件許可，應配置照相系統和熒光顯微鏡。
水純化裝置：這也是細胞培養不可缺少的設備。因為體外培養細胞對水的要求較高，無論是細胞培養液還是配試劑等都應使用兩次以上蒸餾的雙蒸水。離子交換裝置處理的水因為不能完全去除有機物而極少應用。外售蒸餾水常用金屬器蒸餾，易混入金屬離子，須用玻璃蒸餾器重新蒸餾一次后才能使用。目前國內普通使用的是自動雙重純水蒸餾器(碳管加熱)，較為安全、方便、蒸餾速度也較快，但不宜直接用自來水蒸餾。配制培養液的水應用配液前蒸餾的新鮮三蒸水。
細胞冷凍貯存器：主要是液氮容器。國產的能滿足要求。容積大小根據實驗室需求選購。一般小實驗室用35L3的，大實驗室，多可購50 L3的。窄頸瓶維持液氮時間長（1月左右），但存取不方便。寬頸瓶存取方便，但維持液氮時間短（7~10天）。定期加液氮的時間可據此來確定。由于液氮溫度達-196℃，使用時要防止凍傷手。
4.離心機：一般應配有普通離心機，應配置高速冷凍離心機。普通離心機轉速在4000r/min以下，臺式的就可滿足要求。用于制備細胞懸液、漂洗、分離細胞。若開展細胞脫核、DNA和RNA抽提、組織勻漿等研究，需使用高速、大容量和能進行調溫的離心機。
5.清毒器：一般常用小型手提式高壓蒸氣消毒器。它可用于無法干熱高溫烘烤消毒的各種塑料培養用品、橡膠制品等的消毒。
6.抽濾裝置：有Zeiss濾器、玻璃濾器和金屬濾器。濾器中的濾膜一般用0.2～0.3μm孔徑的微孔濾膜。凡在高溫或射線下易發生變性或失去功能的物質，如人工合成培養液、血清、消化用胰酶等都須用濾器過濾除菌。